Generación de un modelo en Aspen Hysys para las unidades de topping y vacío II en Enap Refinería Bío Bío

Abstract

La destilación es el proceso de separación más utilizado en la industria, teniendo aplicaciones en refinerías a partir de columnas de destilación, las cuales con el programa Aspen Hysys se simularon junto con otros equipos como hornos atmosféricos, hornos de vacío, separadores flash, separadores de 3 fases, acumuladores, desaladores, bombas, e intercambiadores de calor. Para este trabajo se simuló el proceso de Topping y Vacío II en Enap Refinería Bío Bio con un crudo convencional llamado Sauces y se usó el paquete termodinámico Peng-Robinson para equilibrio líquido-vapor, con la finalidad de validar el proceso con datos del balance de masa correspondientes al diseño de la refinería. Esta validación garantiza la eficiencia y calidad de los productos obtenidos. El proceso de refinación estudiado comienza con el calentamiento del petróleo a altas temperaturas para vaporizarlo parcialmente y separarlo en diferentes productos mediante una torre de fraccionamiento. De ella se obtiene el crudo reducido que alimenta a la torre de vacío para volver a separar sus componentes, para ello se reduce la presión total del sistema, que produce la disminución de la presión parcial y el punto de ebullición de cada uno de los componentes. Considerando lo anterior, se realizó la caracterización del crudo Sauces y se obtuvieron datos de presión, flujos y temperatura de cada fracción destilada. El rango de presiones fue de 1,41 (kg/cm2) a 5,63 (kg/cm2) y el rango de temperaturas fue de 125°C a 500°C aproximadamente, los cuales permiten conocer el rendimiento de cada corte. El crudo Sauces en Topping y Vacío II tiene un rendimiento mayor en los cortes de Nafta pesada y Gas Oil con un 24% y 23%, respectivamente. Luego le sigue el residuo con 19%, el destilado liviano con 17%, destilado pesado con 12%, la Nafta liviana con 4% y los gases de escape con 1%. Finalmente, los resultados demuestran la validación del modelo según los balances de masa obtenidos de la simulación comparados con el balance de masa del diseño de la refinería.